TIỂU LUẬN ĐẤU TRANH SINH HỌC CHỦ ĐỀ CÔN TRÙNG KÝ SINH SÂU HẠI

Một trong biện pháp trong đấu tranh sinh học phòng trừ dịch hại được áp dụngrộng rãi và mang lại hiệu quả cao cho nền nông nghiệp đó là sử dụng côn trùng kýsinh sâu hại vì có số lượng lo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ

KHOA SINH HỌC

- -TIỂU LUẬN

Chuyên đề: ĐẤU TRANH SINH HỌC VÀ ỨNG DỤNG

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN SINH HỌC

MÃ SỐ: 60140111

Cán bộ hướng dẫn khoa học Tên học viên:

PGS.TS Nguyễn Văn Thuận Nguyễn Thị Kim Nữ

Lớp: LL&PP DHBMSH - K22

MỤC LỤC

Phần 1: Đặt vấn đề 3

Phần 2: Nội dung 4

2.1 Khái niệm chung……… 4

2.1.1 Hiện tượng ký sinh……… 4

2.1.2 Vật chủ ……… 4

2.2 Đặc điểm đặc trưng của nhóm côn trùng ký sinh sâu hại 5

2.3 Mối quan hệ qua lại giữa côn trùng ký sinh và vật chủ 6

2.3.1 Vị trí ký sinh 6

2.3.2 Loài ký sinh thường chỉ liên quan đến một pha phát dục của vật chủ.7 2.3.3 Mối liên quan giữa số lượng cá thể loài ký sinh và số lượng loài ký sinh hoàn thành phát dục trong một cá thể vật chủ 10

2.3.4 Ký sinh theo thứ tự trong mối quan hệ với sâu hại (vị trí của chúng trong chuỗi thức ăn) 11

2.4 Tập tính của côn trùng ký sinh và ý nghĩa của nó trong ĐTSH 11

2.5 Những nhóm côn trùng ký sinh phổ biến 13

2.5.1 Bộ cánh màng Hymenoptera 13

2.5.2 Bộ hai cánh Diptera 14

2.5.3.Ưu thế của côn trùng ký sinh so với côn trùng ăn thịt 18

2.6 Đặc điểm ứng dụng 18

2.7 Thành tựu sử dụng côn trùng ký sinh sâu hại 19

2.7.1 Trên thế giới 19

2.7.1.1 Tại châu Âu 19

2.7.1.1 Tại châu Á 20

2.7.2 Tại Việt Nam 21

Phần 3: Kết luận 24

Tài liệu tham khảo 25

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong sản xuất nông nghiệp hiện nay với hàng loạt các yếu tố thường xuyên thayđổi trong quá trình canh tác từ khi gieo trồng đến khi thu hoạch, việc gia tăng đầu vào(giống, phân hóa học, thuốc trừ dịch hại,…) đã và đang làm giảm sự đa dạng sinh họcdẫn đến mất cân bằng sinh học Hệ quả là nhiều loài thiên địch giảm số lượng nghiêmtrọng, không thể khống chế được dịch hại và do đó dịch hại bùng phát số lượng quámức, gây thiệt hại ngày một nhiều đối với cây trồng Để giữ vững năng suất, người talại phải sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, chủ yếu là các loại thuốc hóa học và

cứ như vậy vòng luẩn quẩn tăng sản lượng, tăng đầu vào, nguy cơ sản phẩm không antoàn và ô nhiễm môi trường lại tiếp tục diễn ra

Nhận thấy được hậu quả to lớn của việc lạm dụng thuốc hóa học trừ sâu đã bắtbuộc các nhà nghiên cứu quay lại với việc sử dụng các thiên địch nhằm tiêu diệt cácloài sinh vật gây hại, được xem là mang lại hiệu quả và thân thiện, an toàn với môitrường

Một trong biện pháp trong đấu tranh sinh học phòng trừ dịch hại được áp dụngrộng rãi và mang lại hiệu quả cao cho nền nông nghiệp đó là sử dụng côn trùng kýsinh sâu hại vì có số lượng loài nhiều, phân bố rộng, tính chuyên hóa cao và có hiệuquả tốt, thân thiện với môi trường Để hiểu rõ hơn về côn trùng ký sinh sâu hại vàứng dụng của chúng trong đấu tranh sinh học, bài tiểu luận sẽ được làm sáng tỏ hơn

PHẦN 2: NỘI DUNG 2.1 Khái niệm chung

2.1.1 Hiện tượng ký sinh

Theo Bondarenko (1978): “Ký sinh là loài sinh vật sống nhờ vào loài sinh vật khác

trong một thời gian dài, dần dần làm vật chủ chết hoặc suy nhược”

Theo từ điển Wikipedia: “Ký sinh là hiện tượng các vi sinh vật (hoặc những độngvật nguyên sinh, ) sống dựa vào nguồn chất dinh dưỡng từ vật chủ Chúng đều có đặcđiểm chung là: Cơ quan hỗ trợ di chuyển tiêu giảm, tốc độ tiêu hoá và tốc độ sinh sảncao, phần lớn đều truyền qua vật chủ trung gian”

Trong nông nghiệp, ký sinh được dùng để chỉ các loài côn trùng, động vật nguyênsinh hay tuyến trùng ký sinh trên sâu hại Hiện tượng ký sinh là một dạng quan hệ qua lạigiữa các sinh vật rất phức tạp và đặc trưng Hiện tượng ký sinh trên sâu hại rất phổ biếntrong tự nhiên, đây là một dạng quan hệ qua lại lợi một chiều, trong đó loài được lợi (loài

ký sinh) sử dụng loài sinh vật sống khác (vật chủ) làm thức ăn và nơi ở cho một phần nào

đó trong chu kỳ vòng đời của nó

Ong kén trắng tập thể kí

sinh sâu cắn gié Loài trùng steinernematidae ký sinh trong ấu trùng muỗi mắt

trong của nốt sần của cây nấm.

Rầy nâu hại lúa

Sâu xám hại lúa

Trong các nhóm sinh vật ký sinh dùng trong đấu tranh sinh học: Côn trùng kýsinh, động vật nguyên sinh ký sinh, tuyến trùng ký sinh thì nhóm Côn trùng ký sinh(CTKS) là nhóm có vai trò quan trọng trong đấu tranh sinh học (ĐTSH) Chúng rất phổbiến trong tự nhiên và được sử dụng rộng rãi, có hiệu quả cao trong ĐTSH

2.2 Đặc điểm đặc trưng của nhóm côn trùng ký sinh sâu hại

- Hầu hết côn trùng ký sinh sâu hại có biến thái hoàn toàn, chỉ có pha ấu trùngsống ký sinh, còn pha trưởng thành sống tự do Nhiều trường hợp côn trùng ký sinh ở phatrưởng thành có tập tính chăm sóc thế hệ sau

- CTKS là dạng đặc biệt của hiện tượng ký sinh thông thường Vì vật ký sinh sửdụng hết hoàn toàn các mô của cơ thể vật chủ và gây chết vật chủ ngay khi chúng hoànthành phát dục ( gần giống với các loài ăn thịt) Một cá thể ký sinh chỉ liên quan đến một

- Trưởng thành cái của loài ký sinh tìm vật chủ để đẻ trứng, ấu trùng ký sinhkhông tự tìm vật chủ.

- Kích thước cơ thể loài CTKS tương đối lớn so với cơ thể loài vật chủ Thời gianphát triển của 2 loài tương tự nhau

2.3 Mối quan hệ qua lại giữa côn trùng ký sinh và vật chủ

Mối quan hệ giữa CTKS và vật chủ rất phức tạp thể hiện ở nhiều mặt Tuỳ theotính chuyên hóa với vật chủ, tập tính hay vị trí trong chuỗi thức ăn mà có thể phân biệtthành nhiều nhóm ký sinh khác nhau Có thể phân biệt các nhóm côn trùng ký sinh theocác tiêu chí vừa nêu như sau:

2.3.1 Vị trí ký sinh

Loài ký sinh sống bên trong hoặc bên ngoài cơ thể vật chủ

- Ký sinh trong: (nội ký sinh) loài ký sinh sống bên trong cơ thể vật chủ Đây lànhóm phổ biến nhất trong lớp côn trùng

Ví dụ: Ấu trùng ong kén trắng giống Apanteles (họ Braconidae) sống trong cơ thể

sâu non của nhiều loại côn trùng cánh vẩy (Lepido terae)

Ong đa phôi (Copidosomopsis nacoleiae) ký sinh sâu cuốn lá

- Ký sinh ngoài (ngoại ký sinh): Loài ký sinh sống trên bề mặt cơ thể vật chủ.Nhóm này không phổ biến lắm

Ký chủ có thể là loài sống kín (trong tổ, trong thân cây: như sâu cuốn lá, sâu đụcthân) Lúc đó tổ của vật chủ là phương tiện bảo vệ, che chở cho vật ký sinh

Ký chủ là loài sống hở, trong trường hợp đó vật ký sinh có một lớp vỏ chắc chắnnhư cái túi

Ví dụ: Ấu trùng ong kiến họ Dryinidae tạo thành u lồi trên mặt lưng cơ thể nhiều

loài rầy ( rầy nâu, rầy lưng trắng, rầy xanh đuôi đen)

Rầy nâu mang vi rut gây bệnh vàng lá

Ấu trùng ong kiến học Dryinidae tạo thành khối u lồi trên mặt lưng cơ thể rầy

2.3.2 Loài ký sinh thường chỉ liên quan đến một pha phát dục của vật chủ

Theo đó có các nhóm ký sinh sau:

- Ký sinh trứng: Cá thể ký sinh cái trưởng thành đẻ trứng vào trừng vật chủ Cácpha trước phát dục xảy ra bên trong trứng cật chủ sau đó vũ hóa và chui ra ngoài

Ví dụ: + Ong mắt đỏ họ Trichogrammatidae, Ong đen họ Scelionidae

+ Ong bắp cày Trichogramma galloi ký sinh vào trứng sâu đục thân mía

+ Ong (Gonatocerus spp.) ký sinh trứng rầy và Ong xanh (Tetrastichus

Schoenobii) ký sinh trứng sâu đục thân.

Ong mắt đỏ ký sinh trên trứng

sâu hại

Ong bắp cày ký sinh

Ấu trùng ong kén trắng bên

cạnh Aurina euphydryas Ấu trùng ong kén trắng trên sâu bướm

- Ký sinh sâu non: Con cái trưởng thành loài ký sinh đẻ trứng vào pha sâu non củavật chủ và ký sinh hoàn thành phát dục khi vật chủ ở pha sâu non (ấu trùng) Ký sinh sâu

non có nhiều ở các họ côn trùng: Braconidae, Tachinidae, Ichneumonidae …

Ví dụ: + Ong kén nhỏ (Phanerotoma sp.) thuộc họ (Braconidae) ký sinh trong sâu

đục thân

Ong mắt đỏ đang đẻ trứng trên ấu trùng bọ cánh cứng

- Ký sinh nhộng: cá thể cái trưởng thành đẻ trứng lên pha nhộng của vật chủ và kýsinh hoàn thành phát dục khi vật chủ ở pha nhộng Thường gặp ở các họ ong đùi to

Chalcididae, Tachinidae, Ichneumonidae.

Ong kén nhỏ (Phanerotoma sp.) ký sinh sâu đục thân

- Ký sinh trưởng thành: con cái loài ký sinh đẻ trứng lên pha trưởng thành của vật

chủ và hoàn thành phát dục khi vật chủ ở pha trưởng thành

Nhóm này không nhiều: giống Dinocampus thuộc họ Braconidae, ký sinh bọ rùa trưởng thành, ong kiến họ Dryinidae có khi ký sinh pha trưởng thành các loài rầy nâu,

rầy lưng trắng

- Ngoại ra có một số ngoại lệ

Ví dụ: Ký sinh trứng – sâu non hoặc sâu non – nhộng.

2.3.3 Mối liên quan giữa số lượng cá thể loài ký sinh và số lượng loài ký sinh hoàn thành phát dục trong một cá thể vật chủ

Có thể chia làm các nhóm sau:

- Ký sinh đơn: trong một cá thể vật chủ chỉ có một cá thể ký sinh hoàn thành phátdục, mặc dù có thể có rất nhiều trứng

Ví dụ: Ong kén trắng ký sinh đơn sâu non cuốn lá nhỏ Apanteles cypris.

- Ký sinh tập thể: nhiều cá thể của cùng một loài ký sinh hoàn thành phát dụctrong một cá thể vật chủ

Ví dụ: Ong kén trắng ký sinh tập thể sâu cắn gié A.ruficrus

- Hiện tượng đa ký sinh: có nhiều loài ký sinh đồng thời trong một cá thể vật chủ.

Ví dụ: Trong 1 trứng sâu cuốn lá lớn hại lúa có thể gặp: ký sinh ong đen

Telenomus rotundus cùng ký sinh với ong mắt đỏ Trichogrammasp Đối với côn trùng ký

sinh hiện tượng này ít gặp

2.3.4 Ký sinh theo thứ tự trong mối quan hệ với sâu hại (vị trí của chúng trong chuỗi thức ăn)

Dựa theo mối quan hệ giữa côn trùng ký sinh và sâu hại người ta chia thành cácbậc ký sinh:

- Ký sinh bậc 1: là các loài ký sinh trên côn trùng ăn hại thực vật hoặc trên côntrùng ăn thịt (theo đúng định nghĩa ký sinh)

- Ký sinh bậc 2: là loài ký sinh trên loài ký sinh bậc 1

- Ký sinh bậc 3: trường hợp ít gặp

Từ bậc 2 trở lên gọi là siêu ký sinh

- Tự ký sinh: (Flander 1937) Cá thể cái là ký sinh bậc 1, còn cá thể đực là ký sinhbậc 2 trên chính cá thể cái cùng loài

Ví dụ: một số loài ong thuộc họ Aphelinidae.

2.4 Tập tính của côn trùng ký sinh và ý nghĩa của nó trong ĐTSH

Đặc điểm đặc trưng của côn trùng ký sinh là cá thể trưởng thành sống tự do có tậptính phức tạp và vài trò tấn công vật chủ thuộc về các cá thể trưởng thành cái Vì thế khảnăng tìm kiếm vật chủ của cá thể trưởng thành cái càng phát triển thì loài ký sinh càng cókhả năng kìm hãm số lượng vật chủ ở mức thấp, và như vậy càng có ý nghĩa trongĐTSH Quá trình tìm kiếm vật chủ gồm những giai đoạn:

* Giai đoạn 1: Tìm kiếm nơi ở của vật chủ

- Tìm nơi ở có cây thức ăn của vật chủ Phản ứng nhận biết cây thức ăn vật chủ làkết quả đã đạt được trong quá trình tiến hóa.

- Điểm định hướng là chất dẫn dụ do cây thức ăn vật chủ tiết ra Côn trùng ký sinhtiếp nhận chất dẫn dụ dễ bay hơi nhờ cơ quan cảm thụ hóa học

Ví dụ: + Ong xanh mắt đỏ (Trichomalopsis) đến đẻ trứng ký sinh vào trứng bọ xít

do bọ xít cái tiết ra mùi nặng

Mùi cây thông hấp dẫn Ong Itoplectis conquisitor đến ký sinh sâu cuốn lá thông

Evetria buoliana.

* Giai đoạn 2: Tìm và phát hiện vật chủ

Để tìm kiếm vật chủ trong phạm vi nơi ở của chúng, côn trùng ký sinh cái trưởng thành sử dụng các nguồn kích thích từ phía vật chủ (thông tin về vật chủ) hay các sản phẩm hoạt động sống của vật chủ Trong đó thị giác và khứu giác đóng vai trò quan trọng, dựa vào hình ảnh và mùi vị của vật chủ để côn trùng ký sinh nhận ra vật chủ

Ví dụ:

+ Ruồi ký sinh Drino bohemica bị hấp dẫn bởi chuyển động của ấu trùng ong lá

Neodiprion lecontei (vật chủ)

+ Ong Microplitis ciceipes bị hấp dẫn đến với sâu non Heliothiszea bởi phân của sâu non

(Jones et al 1977) Có thể gọi 2 giai đoạn này bằng cái tên chung là chọn lọc sinh thái(Salt 1935)

+ Ong đen (Telenomus cyrus) đẻ trứng ký sinh vào trứng bọ xít nhờ mùi hôi tiết ra

từ bọ xít cái

* Giai đoạn 3: Lựa chọn vật chủ

Sau khi vật chủ được xác định, côn trùng ký sinh cái có thể vẫn không tiếp nhận

đẻ trứng nếu nó thấy vật chủ không thích hợp, vì mấy lý do:

Phát hiện vật chủ trước đó đã được khảo sát, kể cả chính nó, vì mùi của con trước còn vương lại trên vật chủ nhờ các cơ quan cảm giác như đầu, râu, chân…có tác dụng xua đuổi (tránh cạnh tranh trong loài hoặc khác loài do hậu quả cùng ký sinh trên một vậtchủ) Chúng có khả năng phân biệt vật chủ chưa bị nhiễm ký sinh và đã nhiễm nhờ các cơquan cảm giác ở trên râu, đầu, bàn chân và ống đẻ trứng

Khả năng này rất phổ biến ở côn trùng thuộc bộ cánh màng và không thấy có ở bộhai cánh (Victorov 1976)

2.5 Những nhóm côn trùng ký sinh phổ biến

Theo Sweetman (1936) trong lớp côn trùng Insecta có 86 học thuộc 5 bộ có đại diện ký sinh: Bộ cánh cứng Coleoptera; cánh cuốn Strepsiptera; cánh vẩy Lepidoptera; cánh màng Hymenoptera; hai cánh Diptera Trong thực tiễn ký sinh chủ yếu thuộc 2 bộ:

Cánh màng và hai cánh là có ý nghĩa chống côn trùng hại nhất

- Các loài thuộc họ Ichneumonidae có kích thước cơ thể tương đối lớn (10 –

25mm chiều dài), ấu trùng của chúng thường là ký sinh sâu non, ký sinh nhộng của nhiềuloài sâu hại, thậm chí có thể ký sinh trên nhện lớn

- Trong họ Braconidae (có kích thước nhở hơn) có giống rất quan trọng là ong kén trắng Apanteles (1300 loài) ký sinh trên nhiều sâu hại lúa Ấu trùng họ Braconidae là ký

sinh sâu non của nhiều loài côn trùng hại

- Ong thuộc họ Aphidiidae chỉ ký sinh trên các loài rệp muội.

- Các loài họ Trichogra nmatidae, Sceliondae ký sinh trứng của nhiều loài thuộc

bộ cánh vẩy, cánh cứng, cánh nửa và cánh thẳng…

Ong kén trắng Braconidae arizonz Một số loài côn trùng ký sinh thuộc Bộ cánh màng (Hymenoptera)

Tachinidae có ý nghĩa nhất, chúng có thể ký sinh trong, ký sinh đơn, ký sinh bậc 1 Họ có

khoảng 1.500 loài (Askew 1971), riêng ở Bắc Mỹ có 1281 loài ký sinh (Stone 1965)

- Nhưng loài thuộc phân họ Exorisninae và Tachinidae ký sinh trên sâu non bộ

cánh vẩy, sâu non Ong ăn lá sâu non bọ ánh kim

- Phân họ Dexiinae ký sinh sâu non và bọ trưởng thành bọ hung, xén tóc, vòi voi

* Dưới đây là một số loài đã được nghiên cứu sử dụng ở nhiều nước trên thếgiới (bảng 1).

Bảng 1 Những côn trùng ký sinh đã được nghiên cứu sử dụng để trừ sâu hại

TT Tên côn trùng ký sinh Tên sâu hại là vật chủ Loại cây trồng

1 Aphidius matricariae Myzus persicae Cây trong nhà kính

2 Amyosoma chilonis Chilo suppressalis Lúa

3 Anagrus optabilis Perrkinsiella saccharicida Mía

4 Anicetus beneficus Ceroplastes rubens Cây ăn quả có múi

5 Apanteles erionotae Erionota thrax Chuối

6 Aphelinus mali Eriosoma lanigerum Táo tây

7 Aphidius smithi Acyrthosiphon pisum Cỏ ba lá, ñậu Hà lan

8 Aphytis lingnamensis Aonidiella aurantii, A

orientalis, Aspidiotus nerii

Cây ăn quả có múi

9 Aphytis melinus Aonidiella aurantii, A

orientalis, Aspidiotus nerii

Cây ăn quả có múi

10 Aphytis yanonensis Unaspis yanonensis Cây ăn quả có múi

11 Chaetexorista javana Cnidocampa flavescens Cây che bóng

12 Coccobius fulvus Unaspis yanonensis Cây ăn quả có múi

13 Cotesia flavipes Diatraea saccharalis Mía

14 Cotesia glomeratus Pieris rapae Rau họ hoa thập tự

15 Cotesia plutellae Plutella xylostella Rau họ hoa thập tự

16 Cryptochaetum iceryae Icerya purchasi Cây ăn quả có múi

17 Dacnusa sibirica Liriomyza bryoniae, L

trifolii,

Rau, hoa trong nhà kính

18 Diadegma eucerophaga Plutella xylostella Rau họ hoa thập tự

19 Diadegma semiclausum Plutella xylostella Rau họ hoa thập tự

20 Diglyphus isaea Liriomyza bryoniae, L

Cây trong nhà kính

22 Habrobracon hebetor Helicoverpa armigera Bông

23 Leptomastix dactylopii Planococcus citri Cây ăn quả có múi, cà

phê,

24 Lixophaga diatraeae Diatraea saccharalis,

Etiella zinckenella, Chilo infuscatellus

Mía, ñậu tương

25 Lixophaga sphenophori Rhabdoscelus obcurus Mía

26 Ooencyrtus erionotae Erionota thrax Chuối

27 Opius fullawayi Ceratitis capitata Cây ăn quả

28 Opius pallipes Liriomyza bryoniae Rau, hoa trong nhà kính

29 Opius tryoni Ceratitis capitata Cây ăn quả

30 Prospaltella berlesei Pseudaulacaspis

pentagona

Cây dâu tằm,

31 Prospaltella perniciosi Aonidiella aurantii Cây ăn quả có múi

32 Prospaltella smithi Aleurocanthus spiniferus Cây ăn quả có múi

33 Pteromalus puparum Pieris rapae Rau họ hoa thập tự

34 Tamarixia radiata Diaphorrina citri Cây ăn quả có múi

35 Tetrastichus brontispae Brontispa longissima

Nhiều loại cây trồng

37 Trichogramma chilonis Helicoverpa armigera,

Ostrinia furnacalis, Cnaphalocrocis medinalis,

Nhiều loại cây trồng

38 Trichogramma

japonicum

Cnaphalocrocis medinalis, Tryporyza incertulas,

Lúa

39 Trichogramma

dendrolimi

Dendrolimus punctatus, Cnaphalocrocis medinalis, Tryporyza incertulas,

Lúa, thông

40 Trichogramma

pretiosum

Trichoplusia ni Hubn., Manduca spp., Helicoverpa zea,

Rau, bông, rau

41 Trichogramma minutum Helicoverpa zea, Bông

42 Trichogrammatoidea

bactrae

Plutella xylostella Rau họ hoa thập tự

43 Trissolcus basalis Nezara viridula Rau, nhũ cốc,